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基于N掺杂的Cu2O薄膜性能特点及其异质结太阳能电池

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氧化亚铜(Cuprous Oxide,Cu2O),是一种p型半导体材料,具有高的吸收系数(104/cm)、原材料丰富、无毒、成本低的特点.其带隙宽度为2.1eV,可直接利用太阳光中波长为400～800nm的可见光,激发出光生电子-空穴对,产生光—电转换效应.因其太阳能电池的理论光电转换效率高达20％而受到业界人员的广泛关注,被认为可以作为第三代太阳能电池的半导体薄膜材料.然而Cu2O太阳能电池还面临着两个问题没有解决:高性能的Cu2O薄膜较难制备,Cu2O太阳能电池的转换效率低.围绕着这两个科学问题，开展了对Cu2O薄膜性能及其太阳能电池的研究工作。通过高温真空蒸镀法，在c-sapphire衬底上镀上一层500nm厚高纯度的Cu薄膜。创新性地采用O2等离子体作为源，即氧等离子体激射氧化法，在低温下(500℃)，优化了Cu2O薄膜生长的最佳条件;研究了氮（N）掺杂对Cu2O光性能、电性能及晶体结构的影响;研究表明N掺杂有效地降低了其电阻率和提高了其载流子浓度。在此基础上生长Zn0薄膜，成功制备了Zn0/Cu2O异质结太阳能电池，Zn0/Cu2O异质结太阳能电池器件的开路电压为950 mV，短路电流密度为0.09mA/cm2，对应的填充因子为42%，光电转换效率为2.03%。

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来源
《第一届新型太阳能电池暨钙钛矿太阳能电池学术研讨会》|2014年|172|共1页
会议地点北京
作者
臧志刚; 唐孝生;
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作者单位

中国可再生能源学会光化学专业委员会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类太阳能电池;
关键词
太阳能电池; 氧化亚铜; 氮元素; 性能评价; 异质结构;

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